Análises físico-químicas e bacteriológicas em águas...
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ESPELEO-TEMA 15 {1986) p.43-52 - São Paulo 43
, , , , ANALISES FISICO-QUIMICAS E BACTERIOLOGICAS EM AGUAS PROVENIENTES
•
DE ALGUMAS CAVERNAS DO ALTO RIBEIRA. SP
Edison Luiz Gonzale z*
Sérgio da siiva Zava 11**
RESUMO
Esta pesquisa foi realizada com os objetivos de promover
um treinamento em análises de água com alunos do curso de Saneamento e
colaborar com a espeleologia científica. Foram analisadas águas que
saem de dez cavernas e pelos dados obtidos concluimos estarem dentro
dos padrões de potabilidade (nacional e internacional), com exceção da
bacteriologia, pois foram encontr adas bactérias do grupo dos colifor -
mes .
ABSTRACT
Phisical and chemical analysis of water from ten cave s of
the upper Ribeira river area were conducted and results are here pre
sented.
We conclude that the samples taken are in accordance with
international standards of potability, except for signs of bacteria
from the coliform group, found in all caves •
I - INTRODUÇÃO
Segundo Milko (1984), a e spe l e o logia b r a sil e i r a a inda esp~
ra por mais d a dos f ísi c o -químico s refer entes à s s u a s regi ões carb o nát i
c as p ara p ermitir a e laboração d e r e sultados significat i vos. Sua leit~
ra n o s inspirou a realização deste projeto de pesquisa_, pois trabalha-
* Prof 2 E.T.E. "Vasco A. Ve nchiarutti".
** Profº E.T.E. "Vasco A. Venchiarutti" e sócio da SBE.
*** Trabalho apresentado no XVI~ Congresso Nacional de Espeleologia
Ouro Pr eto, 1985.
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mos como professores na E.T.E. "Vasco Antonio Venchiarutti", em Jun
diaí, onde no curso de Saneamento os alunos aprendem técnicas diversas
de análises, dentro de parâmetros Físicos, Químicos e Bact~riológicos,
de águas naturais ou residuais, no sentido de verificar o grau de pot~
bilidade ou riscos para a saúde pública.
Elaboramos projeto de análises de ,
provenientes do um aguas
interior de cavernas da região de Iporanga S.P., com os objetivos d e
treinamento de três alunos ,
escolhidos promover um campo aos por nos
do 32 ano do curso (Lede Bariani (in memoriam), Márcio Ferrarini e Mar
celo Sampaio) e prestar uma colaboração à espeleologia científica ·c om
o presente trabalho.
O projeto foi aprovado pela Superintendência do Centro E·"
tadual de Educação Tecnológica Paula Souza, à qual nossa escola est á
vinculada. Realizamos o trabalho no período de recesso escolar ( 22 a
26/07/85), para o qual ficamos alojados na EEPGA do Bairro da Serra
nas proximidades das cavernas, em cuja cozinha montamos um laboratório
improvisado de análises.
II - MATERIAL E MÉTODO
Escolhemos 9 cavernas da região e dois pontos externos (T~
bela 1). As coletas foram realizadas dentro das cavernas, com exceção
da caverna Alambari de Cima, pela impossibi~idade de descermos com os
aparelhos de medições e frascos de coleta para esta gruta, captamos
amostras no riacho de saída. Para comparação de parâmetros, coletamos
água externa também da caverna Alambari de Baixo e no Rio Areias, sob
a ponte da estrada Apiaí - Iporanga, próximo à caverna do
rio".
"Laborató-
As amostras foram obtidas seguindo o Guia de Técnico de Co
léta de Amostra de Águas da CETESB.
Nos locais de coleta foram realizada s as medições de:
a ) ..Temperatura do Ar e da Água, com um termômetro Inco-
therm (-10 a 110 C ), guarnecido por um protetor metáli-
co.
b) pH por um analisador de pH Fanen - Mod . 302 .
e) Aspecto por observação visual.
No laboratório improvisado foram analisados:
a) Odor: por aquecimento a 40 e 60 c, para volatilizar
substâncias dissolvidas .
b) Alcalinidade por titulação com H2so4 a 0,02 N.
...
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No laboratório improvisado foram analisados: (cont.)
c) Dureza total por titulação com E.D.T.A.; temporária e
permanente por cálculo s através da alcalinidade .
d) co2 livre por gráfico com pH e alcalinidade ao M.O .
e ) o 2 consumido por titulação com KMn04 a 0,0125N .
f) Cloretos por titulação com AgNo3 a 0,0141 N.
g) Análise bacter iológica pela técnica d e membranas fil -
trantes , em meio de cultura M-ENDO- Les, atrav~s do apa
relho Water Testing-Kit Bacteriological-Millipore.
De cada coleta foi trazida uma amostra aos laboratórios da
E.T.E. "Vasco A. Venchiarutti", em Jundiaí, onde foram analisados:
a) Cor: aparelho Água Tester Hellige, com disco padrão de
cores.
b) Turbidez: aparelho turbidÍmetro Hach.
c) o2 Dissolvido: Titulação com Na 2s 2o 3 a 0,025 N.
d) Fe: por análise colorimétrica, comparação de cores com
padrão.
e ) Cu : Análise colorimétrica, comparação de cores com pa
drõe s.
Os métodos seguiram as Normas Técnicas da CETESB e do Stag
dar d Meth ods-Water and Wastewater, 13ª Edição, 1971.
III - DEFINIÇÕES DOS PARÂMETROS
1 - Temperatura da ~:
A ionização dos c ompostos (como também a solubilidade )está
r e l acionada com a temperatur a. Assim, o pH muda com a i onização e, po~
tanto, com a temperatu ra . A solubilidade dos gases d e c resce à medida
que a t e mper atur a aumenta (02 dissolvido por e xemplo ) . A relação pH
co 2 (alc alinidade ) também é alterada em função da t emperatura .
2 - Temperatura do Ar:
Utilizada para verificar se as bactérias do ar estão em
estado vegetativo ou formando esporos.
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3 - Cor :
A cor é devida à existência de substâncias coloridas em so
lução, na grande maioria dos casos de natureza orgânica e/ou devida a
emulsÓides . Unidade de cor é aquela produzida por lmg d e platina em 1
litro de água, na forma d e cloroplatinato de cobalto (1 ppm de Pt) . A
cor constitui ,uma característica estética ao consumo humano.
4 - Turbidez:
A turbidez é decorrente de sólidos suspensos, ºfiname nte
dividido ou em estado coloidal , e de organismos microscópicos . A tur bi
dez é mais frequente em águas correntes, devido ao carregamento de
a reias e argilas, pelas mesmas. A unidade de turbidez é aquela p roduzi
da por lmg Sílica (Si02) em suspensão, em 1 litro de água (1 ppm). ~
também uma característica de ordem estética .
5 - J2t!:
A determinação do pH é importante para o tratamento de
águas pois existe um pH Ótimo de floculação, para se obter uma melhor
d e cantação; em segundo lugar , determina-se o pH a fim de ser permitid~
através de um gráfico, a determinação do Gás CarbÔnic o Livre.
6 - Alcalinidade:
A alcalinidade da água está relacionada com o seu grande
poder de dissolver co2, e este, na forma de ácido carbônico , pode es -
tar combinado, sob várias formas, com metais alcalinos (Na, K) e alca
linos terrosos (Ca, Mg) na f orma de carbonatos. Estes sais, sendo de
bases fortes e ácido fraco, conferem à água um carát er básico.
Com o resultado do pH e da alcalinidade, através de um gr~
fico , d e t e rmina- se o C02 livre . Este deve ser nulo na água tratada p~
ra n ão t o r ná - la c orrosiva .
7 - co2 liv r e :
O C02 existe no ar em quantidade suficiente para manter em
equilíbrio na água 2 , 5 mg/l (ppm) . O teor de C02 livre está relaciona
do com o pH e a alcalinidade da água; através de um gráfico , determina
se o seu valor .
J
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8 - 0 2 Consumido :
Esta determinação permite avaliar a quantidade d e material
redutor existentes na água. A grosso modo, pode-se admitir que fornece
a quantidade de matéria orgânica que se encontra na água . A quantidad2
máxima permitida nas águas tratadas é de 2,5 ppm de o2 consumido .
9 - Fe Total:
O Fe pode estar presente na água sob duas formas : - Fe 'II
(Fe++) e Fe III (Fe+++). O Fe+++ dificil mente se encontra s olubilizado
~as águas naturais, a não ser n o caso de águas muito ácida s, porque
ocorre a formação de Fe(OH) 3 insolúvel e nesta forma ele permanece em
suspensão coloidal.
Os sais de Fe++ sao mais solúveis . Nessa forma podem ser
e ncontrados nas águas naturais. Quando a alcalinidade da á~a é muito
al t a, o Fe++ passa a Fe(OH) 2 e oxidado pelo oxigênio passa a Fe(OH) 3 ,
insolúvel .
10 - 02 Dissolvido :
, , O 02 da agua provem de duas fontes principais : atmosfera e
assimilação fotossintética . A camada superficial d a água em contacto
c om o ar dissolve oxigênio em quantidades dependentes da pre ssão e da
temperatura~ e pela fotossíntese recebe quantidade s c o nsideráve is d as
plantas aquáticas . Da superfície propaga- se o 02 para as camadas infe
riores por difusão e por mistura.
O 02 dissolvido contribui para a auto d epuraçã o das águas ,
e e um fa tor importante no fenômeno da corrosão .
Jl - Clo11"'los :
Os c l o retos ptesen t.es nas águas podem ser provenientes de
dL·pÓsi t (n.; rnirir,rais, invasã o de águas salgadas, poluição por matéria f e
cal , etc .
Com um teor de 300 mg/l de cloretos expresso em Cl, a água
já adquire um gosto salgado . o limite máximo tolerável em águas de be
bida é de 250 mg/l .
12 - Dureza :
A dureza da água é devida principalmente aos sais de cál
cio e magnésio, e algumas vezes a ferro e alumínio. A maior parte do
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ca e Mg presentes nas águas naturais se encontra na forma de bicarbona
tos , sulfatos e , ocasionalmente, cloretos e nitratos .
linidade.
Há dua s espécies de dure za :
a ) Temporária : de carbonatos (bicar bonatos e carbonatos).
b) Permanente: de não carbonatos (sulfatos , nitratos e elo
retos) .
A dureza é sempre expressa em termos de CaC03 como a alca
IV - RESULTADOS E CONCLUSÕES
Na Tabela l estão os resultados dos diversos parâmetros
incluindo nas duas Últimas linhas, para comparação, alguns valores de
terminados pelos padrões de potabilidade de águas de alimentação .
O aspecto das águas em todos os casos analisados foi lÍmpi
do, e o odor percebido foi o de mofo. Pe l os padrões de potabilidade
das águas (nacional e internacional ) , conforme as tabe las 2 e 3, a
água de abastecime nto público deverá apresentar ausência de odor obj~
tável , com número limiar d e odor de no máximo 3 .
As análises de águas sob a ponte do Rio Areias foram fei
tas para comparaçao de parâmetros, e o valor alto de c o lifo rmes deve
ser consequência da criação de patos e porcos por uma família que ex
plora uma pequena propriedade e ntre a caverna do "laboratório", e a
ponte .
Comparando nossos resultados com as tabelas padrões de po
tabil idade, podemos concluir que, dentro dos parâmetros fÍsico-quÍmi -
cos, que anali samos , d e uma maneira gerai, as águas estão dentro dos
limites estipulados para a saúde pública, exceto o 02 c onsumido na ca
'iK:!rna de Santana, tal vez p e las made i r a s d e "pinguelas" e de escadas
caída s na água e em decomposição .
A a nálise bacter i o l ógica de monstra a presença d e coli f or -
1ncs e os vdl orés se referem ao Núme ro Mais Prováve l em 20 ml a nalisa -
dos da amosLra . Neste par âme t ro as águas analisadas são i mprópr ia s
par a o con swno "in natura". Apesar desta s er uma prova p r esuntiva par a
coliformes, haveria a necessidade d e uma prova confirmat-iva através
dos meios de cultura Verde Brilhante e E.e. (Escher ichia coli), para -
v e rificar se são bactér ias f ecais, o que não foi realizado, devido à
precariedade e improvisação do laboratório que montamos, sem as condi
ções normais de esterilização e controle que teríamos no laboratório
da escola, e sem t er condições técnicas de transportar as amostras pa
ra finalidades bacteriológicas.
D' .::t
1 1
1
. Locais
SANTAN.Z\
MORRO FRETO
COt;TO
ÁGUA SUJA
OlJRO GROSSO
ALZ1-"1BARI DE CW..A
ALA.ME.a.RI DE BAIXO
SAÍDA ALAMBA RI DE BAIXO
AREIAS
"LABORATÓRIO'
FONTE RIO AREIAS
*
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H H o ::.1 ü 8
3 0,4
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19 17 8 , Oí 78 80 78 2 1,5 0,485 9,4 9 o I
1 18 16,5 a, 2: 74 78 74 4 1,5 0,485 9,2 9 o
1
19,5 16,5 18 I 3: 80 84 80 4 o 0,485 9,4 1
s o
18 14 ,5 ~ . 01 64,5 71 64,S 6,5 o 0,3 9, 2 i 10 o
19 15 7,9~ 74,4 74 74 o 1,8 0,3 9,0 10 1
o
19 16 8, O.t:i 73, C' 73 73 o 1 , 6 0,5 9 ,0 10 0,2
1
18 15 7,9~ 70 75 70 5 1,8 0,2 9,0 13 o' 2J
20 14 18, lC 64 71 64 7 1 0,5 9,2 8 o i 17 ,88
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1 1 17 15 88,5 85 85 o 2,6 0,4 8,8 11 o
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Tabela l - .Tabela dos resultados dos diversos parâmetros analisados * Padrões de Potabilidade - Norma Brasileira P- PB-19 **Padrões Internacionais de Fotabiliàade - 'OMS - 1 964
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o 227
o 484 1 1
o 53
o 1
110
o 770
X Ausentes
até Ausentes l o
50
Tabe la 2 - Padrões de Potabilidade, Norma Brasileira P-PB-19 da
Associação Brasileira de Normas Técnicas
CARACTERÍSTICAS
Cor Turbide z Odor
Sabor
Químicas :
Grupo I sólicos totais Cloretos Cobre Dureza em (CaC03) Fenóis Ferro total (Fe) Manganês (Mn) Nitrato (N03 )
Sulfato (S04) Zinco (Zn) Grupo II Arsênico (As) Chumbo (Pb) Cianeto (CN) Cromo hexavalente (cr6+) Fluoreto (F) Selênio (Se)
Limites Máximos
Recomendados
10 unidades 1 unidade Ausência de odor número limiar de máximo 3.
Tolerados
20 unidade s 5 unidades
objetável odor , no
Ausência de sabor objetável
500 mg/l 1000 mg/l 250 mg/l
1 mg/l 100 rng/l 200 mg/l
0 , 00lmg/l 0,3 mg/l 0 ,1 mg/l
45 mg/l 250 . mg/l
5 rng/l 15 mg/l
0,05 rng/l 0,1 mg/l 0 , 05 mg/l 0,1 rng/l O,Õl mg/l O, 2 mg/l
0 , 05rng/l 1 mg/l 1,5 mg/l
0 , 0lmg/l
51
Tabela 3 - Padrões Internacionais de Potabilidade. Organização
Mundial de Saúde - 1 964
CARACTERf ST ICAS
Físicas:
Cor Turbidez Odor Sabor
Químicas:
sólido s totais Ferro (Fe) Manganê s (Mn) Cobre (Cu) Zinco (Zn) Cálcio (Ca) Magnésio (Mg) Sulfato (S04) Cloretos (Cl) pH
Magnésio + Sulfato de sódio Substâncias FenÓlicas ( em fenol) Extr ato Cloroformio de carvão ativado (poluente s orgânicos) Alqui l - Benzeno Sulta na t o (ABS)
Limites Máximos
Aceitáveis
5 unidades 5 unidades Inobjetável Inobjetável
500 0,3 0,1 1,0 5,0
75 50
200 200
7,0 -
500
0,001
0,2
0 ,5
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/ l mg/l
8,5
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Permissíveis
50 unidades 25 unidade s
1 500 1,0 0,5 1, 5
15 200 150 400 600
mg/l ' mg/l mg/l mg/ l mg/l mg/l mg/ l mg/l mg/l
maior do que 6,5 ou menor do que 9,2.
1000
0 ,002
0,5
1,0
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
52
REFE~NCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- MILKO, P. - 1984 - Medidas Físicas e Químicas "Expedição Goiás 79" ,
Espeleo-Tema 14: 116-122, São Paulo.
- CETESB 1973 - Operação e Manutenção de E.T.A. - Vol. 1 e 2.
- BRANCO, S.M. - Hidrobiologia Aplicada à Energia Sanitária CETESB.
- Standard Methods Water and Wastewater - 13! Ed. 1971.
- CETESB 1970 - Processos Simplificados para Exames e Análises de Água.
- CETESB 1974 - Água: Qualidade, Padrões de Potabilidade e Poluição.
- SOUZA, H.B. - Guia Técnico de Coleta de Amostra de Água - CETESB.